JPH08101337A - 自動焦点調節装置および焦点調節方法 - Google Patents
自動焦点調節装置および焦点調節方法Info
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- JPH08101337A JPH08101337A JP6261545A JP26154594A JPH08101337A JP H08101337 A JPH08101337 A JP H08101337A JP 6261545 A JP6261545 A JP 6261545A JP 26154594 A JP26154594 A JP 26154594A JP H08101337 A JPH08101337 A JP H08101337A
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- lens
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Focusing (AREA)
- Studio Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、移動する被写体にピントを合わせ
る自動焦点調節装置および焦点調節方法に関し、的確か
つ滑らかにピントを合わせることを目的とする。 【構成】 撮影レンズの繰り出し量を変更するレンズ駆
動手段１と、被写体像面のデフォーカス量を検出する焦
点検出手段２と、デフォーカス量に基づいて、撮影レン
ズに対する被写体像面の移動速度を算出する像面速度算
出手段３と、デフォーカス量および被写体像面の移動速
度に基づいて、レンズ駆動手段１を制御するレンズ駆動
制御手段４と、焦点検出手段２によるデフォーカス量と
像面速度算出手段３による被写体像面の移動速度とが相
対的に逆方向を示す符号ならば、レンズ駆動制御手段４
に与えるデフォーカス量に対応する指示量を低減させる
適応制御手段５とを備えて構成される。
る自動焦点調節装置および焦点調節方法に関し、的確か
つ滑らかにピントを合わせることを目的とする。 【構成】 撮影レンズの繰り出し量を変更するレンズ駆
動手段１と、被写体像面のデフォーカス量を検出する焦
点検出手段２と、デフォーカス量に基づいて、撮影レン
ズに対する被写体像面の移動速度を算出する像面速度算
出手段３と、デフォーカス量および被写体像面の移動速
度に基づいて、レンズ駆動手段１を制御するレンズ駆動
制御手段４と、焦点検出手段２によるデフォーカス量と
像面速度算出手段３による被写体像面の移動速度とが相
対的に逆方向を示す符号ならば、レンズ駆動制御手段４
に与えるデフォーカス量に対応する指示量を低減させる
適応制御手段５とを備えて構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、移動する被写体に対
し、自動的にピントを合わせる自動焦点調節装置および
焦点調節方法に関する。
し、自動的にピントを合わせる自動焦点調節装置および
焦点調節方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、移動する被写体に対して、ピント
の自動調節を行う自動焦点調節装置が知られている。
の自動調節を行う自動焦点調節装置が知られている。
【０００３】図１０は、この種の自動焦点調節装置によ
るピント調節を示す説明図である。本図において、横軸
には時間がとられ、縦軸には例えば無限位置を基準とし
たレンズの繰り出し量がとられている。そして、太線
は、移動被写体に常にピントを合わせたときの理想的な
レンズの繰り出し位置の軌跡（以下、「被写体像の軌
跡」という）を示し、細線は、実際のレンズ位置におけ
る繰り出し量の軌跡（以下、「レンズピント位置軌跡」
という）を示す。
るピント調節を示す説明図である。本図において、横軸
には時間がとられ、縦軸には例えば無限位置を基準とし
たレンズの繰り出し量がとられている。そして、太線
は、移動被写体に常にピントを合わせたときの理想的な
レンズの繰り出し位置の軌跡（以下、「被写体像の軌
跡」という）を示し、細線は、実際のレンズ位置におけ
る繰り出し量の軌跡（以下、「レンズピント位置軌跡」
という）を示す。
【０００４】一般に、このような自動焦点調節装置は、
撮影レンズのピント位置を基準にした被写体像面の位置
偏差（以下、「デフォーカス量」という）を検出し、こ
のデフォーカス量およびデフォーカス量の時間変化量を
制御偏差として、レンズの繰り出し機構にフィードバッ
クさせることにより、被写体像の軌跡にピント位置軌跡
を追従させる。
撮影レンズのピント位置を基準にした被写体像面の位置
偏差（以下、「デフォーカス量」という）を検出し、こ
のデフォーカス量およびデフォーカス量の時間変化量を
制御偏差として、レンズの繰り出し機構にフィードバッ
クさせることにより、被写体像の軌跡にピント位置軌跡
を追従させる。
【０００５】この状態で、時刻Ｔnow にレリーズ釦が全
押しされると、レリーズ前に検出されたデフォーカス量
およびデフォーカス量の時間変化量に基づいて、露光時
刻Ｔexにおけるデフォーカス量DEFxを線形予測し、レン
ズの繰り出し機構を制御して、ピント位置をDEFxだけ変
位させる。
押しされると、レリーズ前に検出されたデフォーカス量
およびデフォーカス量の時間変化量に基づいて、露光時
刻Ｔexにおけるデフォーカス量DEFxを線形予測し、レン
ズの繰り出し機構を制御して、ピント位置をDEFxだけ変
位させる。
【０００６】このようにして、露光時刻Ｔexにおける被
写体像面の予測位置にピントが調節される。
写体像面の予測位置にピントが調節される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
自動焦点調節装置では、図１０に示すように、ピント調
節において被写体の移動方向にオーバランを生じ、かつ
デフォーカス量が合焦とみなせる値を越えると（時刻Ｔ
over) 、自動焦点調節装置はレンズの駆動を一旦停止さ
せていた。そのため、次の測距結果が出るまで、レンズ
の駆動が再開されないために遅れ時間を生じ、ピント調
節を滑らかに行うことができないという問題点があっ
た。
自動焦点調節装置では、図１０に示すように、ピント調
節において被写体の移動方向にオーバランを生じ、かつ
デフォーカス量が合焦とみなせる値を越えると（時刻Ｔ
over) 、自動焦点調節装置はレンズの駆動を一旦停止さ
せていた。そのため、次の測距結果が出るまで、レンズ
の駆動が再開されないために遅れ時間を生じ、ピント調
節を滑らかに行うことができないという問題点があっ
た。
【０００８】また、このようにレンズの駆動および停止
を繰り返すために、レンズの駆動に要する電力量が大き
く、バッテリーの消耗が早いという問題点があった。さ
らに、レリーズ釦が全押しされると、被写体像面の予測
位置においてレンズ繰り出し機構を精度良く停止させる
ために、レンズ繰り出し機構を駆動する上で或る程度の
減速期間を設けなければならなかった。
を繰り返すために、レンズの駆動に要する電力量が大き
く、バッテリーの消耗が早いという問題点があった。さ
らに、レリーズ釦が全押しされると、被写体像面の予測
位置においてレンズ繰り出し機構を精度良く停止させる
ために、レンズ繰り出し機構を駆動する上で或る程度の
減速期間を設けなければならなかった。
【０００９】そのため、限られた時間（ここではＴnow
からＴex）内では、高速に移動する被写体に対して所望
の駆動量を完遂できず、露光時刻Ｔexにピントを合わせ
ることが不可能であった。
からＴex）内では、高速に移動する被写体に対して所望
の駆動量を完遂できず、露光時刻Ｔexにピントを合わせ
ることが不可能であった。
【００１０】本発明は、かかる従来の問題を解決するた
めになされたもので、移動する被写体に対して、高精度
かつ滑らかにピントを合わせることができる自動焦点調
節装置および焦点調節方法を提供することを目的とす
る。
めになされたもので、移動する被写体に対して、高精度
かつ滑らかにピントを合わせることができる自動焦点調
節装置および焦点調節方法を提供することを目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】以下、本発明を、図１に
示す実施例のブロック図に対応づけて説明する。請求項
１に記載の発明は、撮影レンズの繰り出し量を変化させ
るレンズ駆動手段１と、前記撮影レンズによる被写体像
面のデフォーカス量を繰り返し検出する焦点検出手段２
と、焦点検出手段２によって検出されたデフォーカス量
に基づいて、被写体像面の移動速度を算出する像面速度
算出手段３と、デフォーカス量および被写体像面の移動
速度に基づいて、レンズ駆動手段１を制御するレンズ駆
動制御手段４と、焦点検出手段２によるデフォーカス量
と像面速度算出手段３による被写体像面の移動速度とが
相対的に逆方向を示す符号ならば、レンズ駆動制御手段
４に与えるデフォーカス量に対応する指示量を低減させ
る適応制御手段５とを備えたことを特徴とする。
示す実施例のブロック図に対応づけて説明する。請求項
１に記載の発明は、撮影レンズの繰り出し量を変化させ
るレンズ駆動手段１と、前記撮影レンズによる被写体像
面のデフォーカス量を繰り返し検出する焦点検出手段２
と、焦点検出手段２によって検出されたデフォーカス量
に基づいて、被写体像面の移動速度を算出する像面速度
算出手段３と、デフォーカス量および被写体像面の移動
速度に基づいて、レンズ駆動手段１を制御するレンズ駆
動制御手段４と、焦点検出手段２によるデフォーカス量
と像面速度算出手段３による被写体像面の移動速度とが
相対的に逆方向を示す符号ならば、レンズ駆動制御手段
４に与えるデフォーカス量に対応する指示量を低減させ
る適応制御手段５とを備えたことを特徴とする。
【００１２】請求項２に記載の発明は、請求項１の自動
焦点調節装置において、適応制御手段５は、焦点検出手
段２によるデフォーカス量と像面速度算出手段３による
被写体像面の移動速度とが相対的に逆方向を示す符号に
なり、かつデフォーカス量が予め設定された所定値を越
えた場合に、レンズ駆動制御手段４に取り込まれる移動
速度の絶対値を低減させる手段を更に備えたことを特徴
とする。
焦点調節装置において、適応制御手段５は、焦点検出手
段２によるデフォーカス量と像面速度算出手段３による
被写体像面の移動速度とが相対的に逆方向を示す符号に
なり、かつデフォーカス量が予め設定された所定値を越
えた場合に、レンズ駆動制御手段４に取り込まれる移動
速度の絶対値を低減させる手段を更に備えたことを特徴
とする。
【００１３】請求項３に記載の発明は、撮影レンズによ
る被写体像面のデフォーカス量を繰り返し検出し、前記
デフォーカス量の経時的な変化に基づいて、被写体像面
の移動速度を算出し、前記デフォーカス量および前記被
写体像面の移動速度が相対的に逆方向を示すときのみ
に、前記デフォーカス量に応じて被写体像面の移動速度
の算出値を低減させ、かつ前記デフォーカス量の検出値
を低減させ、前記デフォーカス量および被写体像面の移
動速度に基づいて、前記撮影レンズのピントを追従制御
することを特徴とする。
る被写体像面のデフォーカス量を繰り返し検出し、前記
デフォーカス量の経時的な変化に基づいて、被写体像面
の移動速度を算出し、前記デフォーカス量および前記被
写体像面の移動速度が相対的に逆方向を示すときのみ
に、前記デフォーカス量に応じて被写体像面の移動速度
の算出値を低減させ、かつ前記デフォーカス量の検出値
を低減させ、前記デフォーカス量および被写体像面の移
動速度に基づいて、前記撮影レンズのピントを追従制御
することを特徴とする。
【００１４】
【作用】請求項１の自動焦点調節装置では、レンズ駆動
制御手段が、デフォーカス量に基づいて、レンズ駆動手
段を制御することにより、被写体像面の移動軌跡を撮影
レンズのピント位置に追従させる。
制御手段が、デフォーカス量に基づいて、レンズ駆動手
段を制御することにより、被写体像面の移動軌跡を撮影
レンズのピント位置に追従させる。
【００１５】ここで、被写体像面の移動方向に先行して
ピント位置が位置する場合には、撮影レンズに対する被
写体像面の移動速度と、ピント位置に対するデフォーカ
ス量とが相対的に逆方向を示す符号になる。
ピント位置が位置する場合には、撮影レンズに対する被
写体像面の移動速度と、ピント位置に対するデフォーカ
ス量とが相対的に逆方向を示す符号になる。
【００１６】このように被写体像面の移動方向にピント
位置が先行すると、適応制御手段によって、デフォーカ
ス量に対する指示量が低減されることにより、被写体像
面に対してピント位置が先行した状態が位置偏差として
保持される。
位置が先行すると、適応制御手段によって、デフォーカ
ス量に対する指示量が低減されることにより、被写体像
面に対してピント位置が先行した状態が位置偏差として
保持される。
【００１７】このような状態でレリーズ釦が全押しされ
ると、露光時における被写体像面の予測位置と現時点の
ピント位置とのデフォーカス量が小さくなり、露光時に
おけるピント位置の調節が迅速に完了する。
ると、露光時における被写体像面の予測位置と現時点の
ピント位置とのデフォーカス量が小さくなり、露光時に
おけるピント位置の調節が迅速に完了する。
【００１８】また、移動速度の早い被写体に対しても、
被写体の移動方向にピント位置が先行することにより、
露光時におけるピントずれが小さくなり、的確なピント
調節を行うことができる。
被写体の移動方向にピント位置が先行することにより、
露光時におけるピントずれが小さくなり、的確なピント
調節を行うことができる。
【００１９】さらに、被写体の移動方向にピント位置が
先行した状態を保持することにより、レンズの駆動が急
に停止されないので、滑らかなピント調節を行いつつ、
レンズの駆動に要する電力量を大幅に軽減することがで
きる。
先行した状態を保持することにより、レンズの駆動が急
に停止されないので、滑らかなピント調節を行いつつ、
レンズの駆動に要する電力量を大幅に軽減することがで
きる。
【００２０】請求項２の自動焦点調節装置では、レンズ
駆動制御手段によって、撮影レンズの繰り出し速度が、
被写体像面の移動速度を目標値として追従制御される。
適応制御手段は、被写体像面の移動方向に先行してピン
ト位置が位置し、かつデフォーカス量が所定値を越えた
場合に、被写体像面の移動速度の絶対値を低減させるこ
とにより、撮影レンズの繰り出し速度を滑らかに減速さ
せる。
駆動制御手段によって、撮影レンズの繰り出し速度が、
被写体像面の移動速度を目標値として追従制御される。
適応制御手段は、被写体像面の移動方向に先行してピン
ト位置が位置し、かつデフォーカス量が所定値を越えた
場合に、被写体像面の移動速度の絶対値を低減させるこ
とにより、撮影レンズの繰り出し速度を滑らかに減速さ
せる。
【００２１】このようにして、デフォーカス量が所定値
を越えると、撮影レンズの繰り出し速度が減速するの
で、より滑らかにピント調節を行いつつ、制御系の安定
性を高めることができる。
を越えると、撮影レンズの繰り出し速度が減速するの
で、より滑らかにピント調節を行いつつ、制御系の安定
性を高めることができる。
【００２２】請求項３の焦点調節方法は、デフォーカス
量および被写体像面の移動速度が相対的に逆方向を示す
ときのみに、デフォーカス量に応じて被写体像面の移動
速度の算出値を低減させ、かつデフォーカス量の検出値
を低減させる。
量および被写体像面の移動速度が相対的に逆方向を示す
ときのみに、デフォーカス量に応じて被写体像面の移動
速度の算出値を低減させ、かつデフォーカス量の検出値
を低減させる。
【００２３】このような値に基づいてピントが追従制御
されることにより、被写体像面の移動方向にピント位置
が先行した状態で、撮影レンズの移動速度が滑らかに減
速され、ピント調節を滑らかに行うことができる。
されることにより、被写体像面の移動方向にピント位置
が先行した状態で、撮影レンズの移動速度が滑らかに減
速され、ピント調節を滑らかに行うことができる。
【００２４】また、ピント位置が被写体像面の移動方向
に先行するので、露光時に予測される被写体像面のデフ
ォーカス量が小さくなり、迅速かつ的確に露光時のピン
ト合わせが完了する。
に先行するので、露光時に予測される被写体像面のデフ
ォーカス量が小さくなり、迅速かつ的確に露光時のピン
ト合わせが完了する。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、本実施例の自動焦点調節装置を示すブ
ロック図であり、図２は、本実施例の自動焦点調節装置
を備えたカメラを示す図である。
明する。図１は、本実施例の自動焦点調節装置を示すブ
ロック図であり、図２は、本実施例の自動焦点調節装置
を備えたカメラを示す図である。
【００２６】図２において、カメラ１０には撮影レンズ
１１が取り付けられ、撮影レンズ１１の光軸上には、ク
イックリターンミラー１２および補助ミラー１２ａが配
置される。
１１が取り付けられ、撮影レンズ１１の光軸上には、ク
イックリターンミラー１２および補助ミラー１２ａが配
置される。
【００２７】この補助ミラー１２ａによる反射光が照射
される位置には光電変換素子１３が配置され、光電変換
素子１３の出力端子にはマイクロコンピュータ（以下
「マイコン」という）１４が接続される。
される位置には光電変換素子１３が配置され、光電変換
素子１３の出力端子にはマイクロコンピュータ（以下
「マイコン」という）１４が接続される。
【００２８】マイコン１４には、接点群１５を介してレ
ンズ側のマイクロコンピュータ（以下「レンズマイコ
ン」という）１６が接続され、レンズマイコン１６の出
力端子には、モータ駆動回路１７を介してレンズ駆動機
構１８が接続される。
ンズ側のマイクロコンピュータ（以下「レンズマイコ
ン」という）１６が接続され、レンズマイコン１６の出
力端子には、モータ駆動回路１７を介してレンズ駆動機
構１８が接続される。
【００２９】このレンズ駆動機構１８には、撮影レンズ
１１の繰り出し量を検出するためモータ駆動量に応じた
パルス列を発生する回転検出回路１９が配置される。回
転検出回路１９の出力端子には、レンズマイコン１６お
よびマイコン１４が接続される。 また、マイコン１４
には半押しスイッチ２１および焦点表示駆動回路２５が
接続される。
１１の繰り出し量を検出するためモータ駆動量に応じた
パルス列を発生する回転検出回路１９が配置される。回
転検出回路１９の出力端子には、レンズマイコン１６お
よびマイコン１４が接続される。 また、マイコン１４
には半押しスイッチ２１および焦点表示駆動回路２５が
接続される。
【００３０】以下、図１に示すブロック図を用いて、本
実施例を説明する。この実施例では、モータ駆動回路１
７およびレンズ駆動機構１８からなるレンズ駆動手段１
により撮影レンズ１１の繰り出し量が変更され、光電変
換素子１３からなる焦点検出手段２によってデフォーカ
ス量が検出される。
実施例を説明する。この実施例では、モータ駆動回路１
７およびレンズ駆動機構１８からなるレンズ駆動手段１
により撮影レンズ１１の繰り出し量が変更され、光電変
換素子１３からなる焦点検出手段２によってデフォーカ
ス量が検出される。
【００３１】焦点検出手段２によるデフォーカス量は、
マイコン１４からなる像面速度算出手段３，適応制御手
段５およびレンズマイコン１６からなるレンズ駆動制御
手段４に与えられ、像面速度算出手段３によって算出さ
れた被写体像面の移動速度は、適応制御手段５に与えら
れる。
マイコン１４からなる像面速度算出手段３，適応制御手
段５およびレンズマイコン１６からなるレンズ駆動制御
手段４に与えられ、像面速度算出手段３によって算出さ
れた被写体像面の移動速度は、適応制御手段５に与えら
れる。
【００３２】レンズ駆動制御手段４で発生した指示量は
レンズ駆動手段１に与えられる。図３および図４は、本
実施例の動作を示す流れ図である。以下、これらの図を
用いて本実施例の動作を説明する。
レンズ駆動手段１に与えられる。図３および図４は、本
実施例の動作を示す流れ図である。以下、これらの図を
用いて本実施例の動作を説明する。
【００３３】まず、マイコン１４が起動されると、メモ
リの初期化，イベントカウント機能，外部割り込み機
能，Ａ／Ｄ変換回路，シリアル通信機能，入出力ポート
などの各機能資源の初期設定をした後、クイックリター
ンミラー１２が降りるまで待機する。
リの初期化，イベントカウント機能，外部割り込み機
能，Ａ／Ｄ変換回路，シリアル通信機能，入出力ポート
などの各機能資源の初期設定をした後、クイックリター
ンミラー１２が降りるまで待機する。
【００３４】ミラーダウンを確認すると、マイコン１４
は、レンズ取得コマンドをレンズマイコン１６に送信し
て、レンズ固有のレンズデータを取得する（ステップＳ
０）。
は、レンズ取得コマンドをレンズマイコン１６に送信し
て、レンズ固有のレンズデータを取得する（ステップＳ
０）。
【００３５】撮影レンズ１１からの入射光束は、クイッ
クリターンミラー１２を透過し、補助ミラー１２ａに反
射して、光電変換素子１３に照射される。マイコン１４
は光電変換素子１３の出力を取り込み、公知の位相差検
出法による演算を行い、図５に示すように、時刻Ｔ０に
おけるデフォーカス量DEF0を繰り返し検出する（ステッ
プＳ１）。なお、ここで前回の時刻Ｔ１に検出されたデ
フォーカス量をDEF1とする。
クリターンミラー１２を透過し、補助ミラー１２ａに反
射して、光電変換素子１３に照射される。マイコン１４
は光電変換素子１３の出力を取り込み、公知の位相差検
出法による演算を行い、図５に示すように、時刻Ｔ０に
おけるデフォーカス量DEF0を繰り返し検出する（ステッ
プＳ１）。なお、ここで前回の時刻Ｔ１に検出されたデ
フォーカス量をDEF1とする。
【００３６】マイコン１４は、時刻Ｔ１，Ｔ０間におけ
る撮影レンズ１１の繰り出し変位量ＬＭを求める。な
お、この値ＬＭは、回転検出回路１９から時刻Ｔ１，Ｔ
０間に入力されたパルス数を計数し、レンズマイコン１
６との通信で得られている「パルス当たりの像面移動量
データ」を用いて、このパルス数をデフォーカス量の単
位に変換することで得ることができる（ステップＳ
２）。
る撮影レンズ１１の繰り出し変位量ＬＭを求める。な
お、この値ＬＭは、回転検出回路１９から時刻Ｔ１，Ｔ
０間に入力されたパルス数を計数し、レンズマイコン１
６との通信で得られている「パルス当たりの像面移動量
データ」を用いて、このパルス数をデフォーカス量の単
位に変換することで得ることができる（ステップＳ
２）。
【００３７】これらの値に基づいて、撮影レンズ１１の
位置（例えば、撮影レンズ１１の第２主点）に対する被
写体像面の移動速度Ｖ０を、 Ｖ０＝（DEF0＋ＬＭ−DEF1）／（Ｔ０−Ｔ１） ・・・（式１） に基づいて算出する（ステップＳ３）。
位置（例えば、撮影レンズ１１の第２主点）に対する被
写体像面の移動速度Ｖ０を、 Ｖ０＝（DEF0＋ＬＭ−DEF1）／（Ｔ０−Ｔ１） ・・・（式１） に基づいて算出する（ステップＳ３）。
【００３８】また、時刻Ｔ０から現時点Ｔnow までの撮
影レンズ１１の繰り出し量DEFLM により、現時点Ｔnow
におけるデフォーカス量DEFnowを、 DEFnow＝（Ｔnow −Ｔ０）＊Ｖ０＋DEF0−DEFLM ・・・（式２） に基づいて算出する（ステップＳ４）。
影レンズ１１の繰り出し量DEFLM により、現時点Ｔnow
におけるデフォーカス量DEFnowを、 DEFnow＝（Ｔnow −Ｔ０）＊Ｖ０＋DEF0−DEFLM ・・・（式２） に基づいて算出する（ステップＳ４）。
【００３９】このようにして求めた被写体像面の速度Ｖ
０が小さいときは、被写体が静止体であると判断して
（ステップＳ５）、図６（ｂ）に示すように、位置駆動
コマンドおよびデフォーカス量DEFnowをレンズマイコン
１６に送信する（ステップＳ６，７）、レンズマイコン
１６は、撮影レンズ１１のピント位置をデフォーカス量
DEFnow繰り出して、ピント調節を行う。
０が小さいときは、被写体が静止体であると判断して
（ステップＳ５）、図６（ｂ）に示すように、位置駆動
コマンドおよびデフォーカス量DEFnowをレンズマイコン
１６に送信する（ステップＳ６，７）、レンズマイコン
１６は、撮影レンズ１１のピント位置をデフォーカス量
DEFnow繰り出して、ピント調節を行う。
【００４０】一方、被写体が動体であると判断された場
合、デフォーカス量DEFnowと被写体像面の速度Ｖ０が同
一符号、すなわち正負符号が同じであるか否かを判定す
る（ステップＳ８）。
合、デフォーカス量DEFnowと被写体像面の速度Ｖ０が同
一符号、すなわち正負符号が同じであるか否かを判定す
る（ステップＳ８）。
【００４１】同一符号と判定されたときは、従来と同様
に、速度駆動コマンド，デフォーカス量DEFnowおよび速
度Ｖ０をレンズマイコン１６に送信する（ステップＳ
９）。一方、異符号と判定されたときは、デフォーカス
量DEFnowが所定値１００μｍ以下ならば（ステップＳ１
０）、デフォーカス量DEFnowの値をゼロにした後に、速
度駆動コマンド，デフォーカス量DEFnowおよび速度Ｖ０
をレンズマイコン１６に送信する（ステップＳ１１）。
に、速度駆動コマンド，デフォーカス量DEFnowおよび速
度Ｖ０をレンズマイコン１６に送信する（ステップＳ
９）。一方、異符号と判定されたときは、デフォーカス
量DEFnowが所定値１００μｍ以下ならば（ステップＳ１
０）、デフォーカス量DEFnowの値をゼロにした後に、速
度駆動コマンド，デフォーカス量DEFnowおよび速度Ｖ０
をレンズマイコン１６に送信する（ステップＳ１１）。
【００４２】レンズマイコン１６は、速度Ｖ０を目標値
として、撮影レンズ１１の繰り出し速度を追従させる制
御を行い、被写体像面の移動方向に先行してピント位置
を位置させた状態で、デフォーカス量DEFnowを保持す
る。
として、撮影レンズ１１の繰り出し速度を追従させる制
御を行い、被写体像面の移動方向に先行してピント位置
を位置させた状態で、デフォーカス量DEFnowを保持す
る。
【００４３】また、デフォーカス量DEFnowが所定値以上
ならば、図７に示すようにデフォーカス量DEFnowに対応
して予め設定された低減率を、速度Ｖ０の値に乗じ、か
つデフォーカス量DEFnowの値をゼロにした後に、速度駆
動コマンド，デフォーカス量DEFnowおよび速度Ｖ０をレ
ンズマイコン１６に送信する（ステップＳ１３）。
ならば、図７に示すようにデフォーカス量DEFnowに対応
して予め設定された低減率を、速度Ｖ０の値に乗じ、か
つデフォーカス量DEFnowの値をゼロにした後に、速度駆
動コマンド，デフォーカス量DEFnowおよび速度Ｖ０をレ
ンズマイコン１６に送信する（ステップＳ１３）。
【００４４】レンズマイコン１６では、目標値である速
度Ｖ０の絶対値が低減されることにより、撮影レンズ１
１の繰り出し速度が緩やかに減衰される。なお、デフォ
ーカス量DEFnowが限界値８００μｍ以上の場合には、従
来と同様に停止コマンドをレンズマイコン１６に送信す
る。
度Ｖ０の絶対値が低減されることにより、撮影レンズ１
１の繰り出し速度が緩やかに減衰される。なお、デフォ
ーカス量DEFnowが限界値８００μｍ以上の場合には、従
来と同様に停止コマンドをレンズマイコン１６に送信す
る。
【００４５】これらの動作が、カメラ１０側において繰
り返し行われる。一方、レンズマイコン１６側では、マ
イコン１４からのデータを受信し（ステップＳ２０）、
受信データに応じて下記の処理動作を行う。
り返し行われる。一方、レンズマイコン１６側では、マ
イコン１４からのデータを受信し（ステップＳ２０）、
受信データに応じて下記の処理動作を行う。
【００４６】すなわち、受信データがレンズデータ取得
コマンドの時には（ステップＳ２１）、レンズマイコン
１６は、撮影レンズ１１のレンズデータをマイコン１４
に送信する（ステップＳ２２）。
コマンドの時には（ステップＳ２１）、レンズマイコン
１６は、撮影レンズ１１のレンズデータをマイコン１４
に送信する（ステップＳ２２）。
【００４７】一方、受信データが停止コマンドの時には
（ステップＳ２４）、レンズ駆動機構１８を停止させる
（ステップＳ２５）。また、受信データが速度駆動コマ
ンドの時には（ステップＳ２３，２６）、マイコン１４
から送信されたデフォーカス量DEFnowおよび速度Ｖ０を
受信する。
（ステップＳ２４）、レンズ駆動機構１８を停止させる
（ステップＳ２５）。また、受信データが速度駆動コマ
ンドの時には（ステップＳ２３，２６）、マイコン１４
から送信されたデフォーカス量DEFnowおよび速度Ｖ０を
受信する。
【００４８】レンズマイコン１６は、図８に示すよう
に、これらの値に基づいて被写体像の軌跡を線形予測
し、デューティ比PWMduty を PWMduty ＝α＊DEFnow′＋β＊（Ｖ０−Ｖ）＋γ ・・・（式３） により算出し、デューティ比PWMduty によりパルス幅変
調を行った指示量をモータ駆動回路１７にフィードバッ
クする（ステップＳ３０）。なお、式３において、αお
よびβは帰還ゲインを示し、γはその他の制御要素を示
し、DEFnow′はレンズマイコン１６によって線形予測さ
れる被写体像面のデフォーカス量を示し、Ｖは撮影レン
ズ１１の繰り出し速度を示す。
に、これらの値に基づいて被写体像の軌跡を線形予測
し、デューティ比PWMduty を PWMduty ＝α＊DEFnow′＋β＊（Ｖ０−Ｖ）＋γ ・・・（式３） により算出し、デューティ比PWMduty によりパルス幅変
調を行った指示量をモータ駆動回路１７にフィードバッ
クする（ステップＳ３０）。なお、式３において、αお
よびβは帰還ゲインを示し、γはその他の制御要素を示
し、DEFnow′はレンズマイコン１６によって線形予測さ
れる被写体像面のデフォーカス量を示し、Ｖは撮影レン
ズ１１の繰り出し速度を示す。
【００４９】このように、レンズマイコン１６では、マ
イコン１４から与えられたデフォーカス量DEFnowおよび
速度Ｖ０に基づいて、レンズマイコン１６内で線形予測
された被写体像の軌跡にレンズピンチ位置の軌跡を追従
させる制御が行われる。
イコン１４から与えられたデフォーカス量DEFnowおよび
速度Ｖ０に基づいて、レンズマイコン１６内で線形予測
された被写体像の軌跡にレンズピンチ位置の軌跡を追従
させる制御が行われる。
【００５０】さらに、受信データが位置駆動コマンドの
時には（ステップＳ２６）、式３におけるβおよびγを
ゼロにして、異なるデフォーカス量の帰還ゲインαの値
を用いてデューティ比PWMduty を算出し、モータ駆動回
路１７にフィードバックさせることにより、受信したデ
フォーカス量DEFnowだけ撮影レンズ１１の繰り出しを行
う（ステップＳ２７，２８）。
時には（ステップＳ２６）、式３におけるβおよびγを
ゼロにして、異なるデフォーカス量の帰還ゲインαの値
を用いてデューティ比PWMduty を算出し、モータ駆動回
路１７にフィードバックさせることにより、受信したデ
フォーカス量DEFnowだけ撮影レンズ１１の繰り出しを行
う（ステップＳ２７，２８）。
【００５１】このように、本実施例の自動焦点調節装置
および焦点調節方法では、図９に示すように、被写体像
面の移動方向にピント位置が先行した状態で、デフォー
カス量を保持するので、露光時における被写体像面の予
測位置とピント位置とのデフォーカス量DEFxが小さくな
り、露光時におけるピント調節を迅速に完了することが
できる。
および焦点調節方法では、図９に示すように、被写体像
面の移動方向にピント位置が先行した状態で、デフォー
カス量を保持するので、露光時における被写体像面の予
測位置とピント位置とのデフォーカス量DEFxが小さくな
り、露光時におけるピント調節を迅速に完了することが
できる。
【００５２】また、移動速度の早い被写体に対しても、
被写体の移動方向にピント位置を先行させるので、露光
時における被写体像面の予測位置とピント位置とのデフ
ォーカス量DEFxが小さくなり、露光時に生じるピントず
れを小さく抑制することができる。
被写体の移動方向にピント位置を先行させるので、露光
時における被写体像面の予測位置とピント位置とのデフ
ォーカス量DEFxが小さくなり、露光時に生じるピントず
れを小さく抑制することができる。
【００５３】さらに、被写体の移動方向にピント位置が
先行した状態を保持するので、撮影レンズ１１の駆動が
急に停止されず、滑らかなピント調節を行うことができ
る。また、撮影レンズ１１の駆動が滑らかになることに
より、撮影レンズ１１の駆動に要する電力量を軽減し、
カメラ１０のバッテリー使用時間を延ばすことができ
る。
先行した状態を保持するので、撮影レンズ１１の駆動が
急に停止されず、滑らかなピント調節を行うことができ
る。また、撮影レンズ１１の駆動が滑らかになることに
より、撮影レンズ１１の駆動に要する電力量を軽減し、
カメラ１０のバッテリー使用時間を延ばすことができ
る。
【００５４】また、デフォーカス量が所定値を越える
と、マイコン１４は、被写体像面の速度の絶対値を低減
させるので、撮影レンズ１１の繰り出し速度が緩やかに
減速され、より滑らかにピント調節を行いつつ、制御系
の安定性を大幅に高めることができる。
と、マイコン１４は、被写体像面の速度の絶対値を低減
させるので、撮影レンズ１１の繰り出し速度が緩やかに
減速され、より滑らかにピント調節を行いつつ、制御系
の安定性を大幅に高めることができる。
【００５５】なお、本実施例では、デフォーカス量DEFn
owと速度Ｖ０との符号が異なる場合に、レンズマイコン
１６に送信するデフォーカス量をゼロとしているが、そ
れに限定されず、撮影レンズ１１の繰り出し量の目標位
置にオフセットを与えても良いし、レンズマイコン１６
に送信するデフォーカス量を低減させても良い。
owと速度Ｖ０との符号が異なる場合に、レンズマイコン
１６に送信するデフォーカス量をゼロとしているが、そ
れに限定されず、撮影レンズ１１の繰り出し量の目標位
置にオフセットを与えても良いし、レンズマイコン１６
に送信するデフォーカス量を低減させても良い。
【００５６】また、本実施例では、所定値として１００
μｍの固定値を用いているが、それに限定されるもので
はなく、撮影レンズ１１の被写界深度などに応じて合焦
とみなせる範囲の値であれば好ましく、このような設定
により合焦状態を保ちつつ、ピント調節を行うことがで
きる。
μｍの固定値を用いているが、それに限定されるもので
はなく、撮影レンズ１１の被写界深度などに応じて合焦
とみなせる範囲の値であれば好ましく、このような設定
により合焦状態を保ちつつ、ピント調節を行うことがで
きる。
【００５７】また、被写体像面の移動速度に応じて、こ
の所定値を変化させる手段を備えても良く、このような
構成により、被写体像面の速さに応じてピント位置が先
行するので、露光時におけるデフォーカス量をさらに縮
小することができる。
の所定値を変化させる手段を備えても良く、このような
構成により、被写体像面の速さに応じてピント位置が先
行するので、露光時におけるデフォーカス量をさらに縮
小することができる。
【００５８】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の自動焦
点調節装置では、適応制御手段によってデフォーカス量
が低減されるので、被写体像面の移動方向にピント位置
がオーバランしても、撮影レンズの駆動が急に停止され
ず、滑らかなピント調節を行うことができる。
点調節装置では、適応制御手段によってデフォーカス量
が低減されるので、被写体像面の移動方向にピント位置
がオーバランしても、撮影レンズの駆動が急に停止され
ず、滑らかなピント調節を行うことができる。
【００５９】また、撮影レンズの駆動が滑らかになるこ
とにより、撮影レンズの駆動に要する電力量を大幅に軽
減することができる。さらに、被写体像面の移動方向に
ピント位置が先行した状態が保持されるので、露光時に
おける被写体像面の予測位置とピント位置とのデフォー
カス量が小さくなり、露光時におけるピント調節を迅速
に完了することができる。
とにより、撮影レンズの駆動に要する電力量を大幅に軽
減することができる。さらに、被写体像面の移動方向に
ピント位置が先行した状態が保持されるので、露光時に
おける被写体像面の予測位置とピント位置とのデフォー
カス量が小さくなり、露光時におけるピント調節を迅速
に完了することができる。
【００６０】また、移動速度の早い被写体に対しても、
被写体の移動方向にピント位置が先行することにより、
露光時におけるピントずれが小さくなり、高精度にピン
ト調節を行うことができる。
被写体の移動方向にピント位置が先行することにより、
露光時におけるピントずれが小さくなり、高精度にピン
ト調節を行うことができる。
【００６１】請求項２の自動焦点調節装置では、デフォ
ーカス量が所定値を越えると、撮影レンズの繰り出し速
度が緩やかに減速されるので、より滑らかにピント調節
を行いつつ、制御系の安定性を大幅に高めることができ
る。
ーカス量が所定値を越えると、撮影レンズの繰り出し速
度が緩やかに減速されるので、より滑らかにピント調節
を行いつつ、制御系の安定性を大幅に高めることができ
る。
【００６２】請求項３の焦点調節方法では、デフォーカ
ス量および被写体像面の移動速度が相対的に逆方向を示
すときのみに、デフォーカス量に応じて被写体像面の移
動速度の算出値を低減させ、かつデフォーカス量の検出
値を低減させ、これらの値に基づいて撮影レンズのピン
トを追従制御することにより、被写体像面の移動方向に
ピント位置がオーバランしても、撮影レンズの駆動が急
に停止されず、滑らかなピント調節を行いつつ、撮影レ
ンズの駆動に要する電力量を大幅に軽減することができ
る。
ス量および被写体像面の移動速度が相対的に逆方向を示
すときのみに、デフォーカス量に応じて被写体像面の移
動速度の算出値を低減させ、かつデフォーカス量の検出
値を低減させ、これらの値に基づいて撮影レンズのピン
トを追従制御することにより、被写体像面の移動方向に
ピント位置がオーバランしても、撮影レンズの駆動が急
に停止されず、滑らかなピント調節を行いつつ、撮影レ
ンズの駆動に要する電力量を大幅に軽減することができ
る。
【００６３】さらに、被写体像面の移動方向にピント位
置が先行した状態が保持されるので、露光時における被
写体像面の予測位置とピント位置とのデフォーカス量が
小さくなり、露光時におけるピント調節を迅速かつ的確
に完了することができる。
置が先行した状態が保持されるので、露光時における被
写体像面の予測位置とピント位置とのデフォーカス量が
小さくなり、露光時におけるピント調節を迅速かつ的確
に完了することができる。
【００６４】以上のように、本発明を適用したカメラで
は、移動する被写体に対して滑らかにピントを合わせる
ことにより、撮影レンズの駆動に要する電力量を軽減
し、カメラのバッテリー使用時間を大幅に延ばすことが
できる。
は、移動する被写体に対して滑らかにピントを合わせる
ことにより、撮影レンズの駆動に要する電力量を軽減
し、カメラのバッテリー使用時間を大幅に延ばすことが
できる。
【００６５】また、移動する被写体に対して、高精度か
つ迅速にピントを合わせることができる。
つ迅速にピントを合わせることができる。
【図１】本実施例に対応するブロック図である。
【図２】本実施例を示す図である。
【図３】本実施例におけるカメラボディ側の動作を示す
流れ図である。
流れ図である。
【図４】本実施例におけるレンズ側の動作を示す流れ図
である。
である。
【図５】被写体像の軌跡を示す概念図である。
【図６】コマンド通信波形の一例を示す図である。
【図７】デフォーカス量と低減率との関係を示す図であ
る。
る。
【図８】レンズマイコンの速度駆動コマイドによる制御
動作を示す図である。
動作を示す図である。
【図９】本実施例のピント調節を示す説明図である。
【図１０】従来のピント調節を示す説明図である。
１ レンズ駆動手段 ２ 焦点検出手段 ３ 像面速度算出手段 ４ レンズ駆動制御手段 ５ 適応制御手段 １０ カメラ １１ 撮影レンズ １３ 光電変換素子 １４ マイコン １６ レンズマイコン １７ モータ駆動回路 １８ レンズ駆動機構 １９ 回転検出回路 ２１ 半押しスイッチ
Claims (3)
- 【請求項１】 撮影レンズの繰り出し量を変化させるレ
ンズ駆動手段と、 前記撮影レンズによる被写体像面のデフォーカス量を繰
り返し検出する焦点検出手段と、 前記焦点検出手段によって検出されたデフォーカス量に
基づいて、被写体像面の移動速度を算出する像面速度算
出手段と、 前記デフォーカス量および前記被写体像面の移動速度に
基づいて、前記レンズ駆動手段を制御するレンズ駆動制
御手段と、 前記焦点検出手段によるデフォーカス量と前記像面速度
算出手段による被写体像面の移動速度とが相対的に逆方
向を示す符号ならば、前記レンズ駆動制御手段に与える
デフォーカス量に対応する指示量を低減させる適応制御
手段と、 を備えたことを特徴とする自動焦点調節装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の自動焦点調節装置にお
いて、 前記適応制御手段は、前記焦点検出手段によるデフォー
カス量と前記像面速度算出手段による被写体像面の移動
速度とが相対的に逆方向を示す符号になり、かつデフォ
ーカス量が予め設定された所定値を越えた場合に、前記
レンズ駆動制御手段に取り込まれる前記移動速度の絶対
値を低減させる手段を更に備えたことを特徴とする自動
焦点調節装置。 - 【請求項３】 撮影レンズによる被写体像面のデフォー
カス量を繰り返し検出し、前記デフォーカス量の経時的
な変化に基づいて、被写体像面の移動速度を算出し、前
記デフォーカス量および前記被写体像面の移動速度が相
対的に逆方向を示すときのみに、前記デフォーカス量に
応じて被写体像面の移動速度の算出値を低減させ、かつ
前記デフォーカス量の検出値を低減させ、前記デフォー
カス量および被写体像面の移動速度に基づいて、前記撮
影レンズのピントを追従制御することを特徴とする焦点
調節方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6261545A JPH08101337A (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 自動焦点調節装置および焦点調節方法 |
| US08/496,782 US5652924A (en) | 1994-09-30 | 1995-06-29 | Automatic focus adjustment device and focus adjustment method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6261545A JPH08101337A (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 自動焦点調節装置および焦点調節方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08101337A true JPH08101337A (ja) | 1996-04-16 |
Family
ID=17363392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6261545A Pending JPH08101337A (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 自動焦点調節装置および焦点調節方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5652924A (ja) |
| JP (1) | JPH08101337A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2246721A2 (en) | 2009-04-30 | 2010-11-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Automatic focusing apparatus |
| EP2247096A1 (en) | 2009-04-30 | 2010-11-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Automatic focusing apparatus |
| JP2018036507A (ja) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | キヤノン株式会社 | レンズ制御装置、その制御方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040009312A1 (en) * | 2002-06-10 | 2004-01-15 | Koenig Michael F. | Waterfast compositions for ink jet recording sheets |
| US7598996B2 (en) * | 2004-11-16 | 2009-10-06 | Aptina Imaging Corporation | System and method for focusing a digital camera |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2713978B2 (ja) * | 1988-05-13 | 1998-02-16 | キヤノン株式会社 | カメラのための自動焦点調節装置 |
| US5089843A (en) * | 1989-01-09 | 1992-02-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Auto focus device with predictive focussing |
| JP3305733B2 (ja) * | 1991-05-28 | 2002-07-24 | ミノルタ株式会社 | 自動焦点調節装置 |
| JP3136661B2 (ja) * | 1991-06-24 | 2001-02-19 | 株式会社ニコン | 自動焦点調節装置 |
| US5392088A (en) * | 1992-09-04 | 1995-02-21 | Nikon Corporation | Target follow-up device and camera comprising the same |
| KR0147572B1 (ko) * | 1992-10-09 | 1998-09-15 | 김광호 | 자동 줌잉을 위한 피사체 추적방법 및 그 장치 |
-
1994
- 1994-09-30 JP JP6261545A patent/JPH08101337A/ja active Pending
-
1995
- 1995-06-29 US US08/496,782 patent/US5652924A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2246721A2 (en) | 2009-04-30 | 2010-11-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Automatic focusing apparatus |
| EP2247096A1 (en) | 2009-04-30 | 2010-11-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Automatic focusing apparatus |
| US8000591B2 (en) | 2009-04-30 | 2011-08-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Automatic focusing apparatus |
| US8208058B2 (en) | 2009-04-30 | 2012-06-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Automatic focusing apparatus |
| JP2018036507A (ja) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | キヤノン株式会社 | レンズ制御装置、その制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5652924A (en) | 1997-07-29 |
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